可自动识别极性、带LED充电指示灯的镍氢电池恒流充电电路

本文介绍的镍氢电池恒流充电电路可以对1～6节镍氢电池（或镍镉电池）恒流充电（充电电流可以设置），并且可以自动识别镍氢电池的极性是否接错。当电池正负极接错时，本电路无充电电流输出，同时LED指示灯也不会点亮，从而保护了镍氢电池不会因极性接反而损坏。本电路采用三极管分立元件设计，电路简单，成本低廉，非常适合电子初学者自己动手制作。
　

　    可自动识别极性的镍氢电池恒流充电电路。
　　电路如上图所示。三极管VT1和电阻R2组成一个简单的电池极性识别电路，VT2及LED、电阻R3等组成一个可控恒流源电路。
　　小功率红色LED在这里既作为充电指示灯，又作为一个稳压元件，给VT2的基极提供一个－1.7V（小功率红色LED的正向压降一般在1.6～1.8V，并且较稳定，可以作为低电压的稳压管使用）左右的稳定电压。由于VT2的发射结压降约为0.7V，故R3两端的电压UR3＝1.7V－0.7V＝1V，由于UR3较为稳定，故流过R3的电流Ih（即充电电流）可以视为一个恒定电流。Ih＝1V/R3＝1V/2Ω＝0.5A。调整R3的阻值即可改变电池的充电电流。
　　电阻R1为LED的限流电阻。当没有电池接入电路时，VT1的发射结无偏置电压，故VT1截止，LED不会点亮，由VT2构成的可控恒流源不工作。在电池接入电路充电并且极性未接错时，VT1获得偏置电压而导通，LED指示灯点亮，由VT2构成的可控恒流源工作，给镍氢电池充电。
　　若充电时，电池的正负极接反，此时VT1的发射结被反偏而截止，VT2构成的可控恒流源不工作，无充电电流输出，从而保护了镍氢电池。
　

　  ▲ 9014和2SB772三极管的引脚排列。
　　电路中三极管VT1可以选用9014、2SC1815等NPN型三极管，要求其β≥250；VT2可以选用功率较大的PNP型三极管2SB772，要求其β≥120。2SB772的Pcm＝10W，BVceo＝40V，Icm＝3A。
　　可自动识别极性、带LED充电指示灯的镍氢电池恒流充电电路
　　▲ 镍氢电池。
　　本电路可以在5～12V电压范围内工作。在工作电压不同时，可以适当调整一下限流电阻R1的阻值。若给单节镍氢电池充电时，电源电压可以选5～6V，此时R1可选用240～300Ω的电阻。由于充电电流较大（0.5A），三极管VT2的管压降Uce最好控制在1.5～2V（可通过改变电源电压实现），以免VT2严重发热。制作时，VT2可以外加一个小型的铝散热片（不少功率较大的日光灯电子镇流器里面有这种散热片）。电阻R3的功率较大，可选用1W的金属膜电阻。
　　顺便说一下，本电路若接通电源未接电池时，出现LED指示灯微亮，可以在VT1的发射结并联一个100～150KΩ的电阻。由于硅三极管发射结的反向击穿电压一般在5～7V，若几节串联的镍氢电池的电压高于5V时，为了防止电池接反损坏VT1的发射结，可以在VT1发射结两端反向并联一个1N4148保护二极管。另外，若给单节严重过放电的镍氢电池充电时，可能镍氢电池的电压已经≤0.6V，此时即使电池极性未接反，可能也无法使VT1导通，故本电路无法对严重过放电的单节镍氢电池充电。